2017-2018学年高中物理第2章波和粒子章末总结学案沪科版选修3-5

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1、第2章波和粒子章末总结知识网络榇理知识构瑋网络波和粒子'黑体与黑体辐射:电磁辐射不违裟黑体辐射的实验规律:各种波长的辐射只与遞有关（定义:每一份辐射的能量是一个能量壬［大小:E=hv9h=6.63x10~34J•s「概念:光照使金属鷗虹的现象「任何金属都存在极限频率最大初动能与光频率是一次函数关系光电子数目正比于光强一存在饱和电流、瞬时性爱因斯坦光电效应方程:=hp~W康普顿效应:X射线对石墨晶体的散射,说明光具有缠1光子:光辐射不连续,每一份光叫做一个光子光子的能量:E=hv能量的量子化＜光电效应＜能量子实验规律光子的动量:P=—（少

2、量光子易表现岀粒子性，大量光子易表现岀波动性光具有波粒二象性高频光子壁性显著，低频光子鲤性显著粒子的波动性I光传播时表现出波动性，与微粒作用时表现岀粒子性'德布罗意提岀粒子具有波动性:物质波或概率波电子的衍射现象证实了粒子的翹住概率波波长:入=2p_粒子具有波粒二象性不确定关系:山*工补题型探究审盘琳点个个击确一、量子论、光子说、光子能量的计算1.量子论德国物理学家普朗克提出：电磁波的发射和吸收是不连续的，是一份一份的，每一份电磁波的能量E=hv.2.光子说爱因斯坦提出：空间传播的光也是不连续的，也是一份一份的，每一份称为一个光子，光子

3、具有的能量与光的频率成正比，即*力I其中力为普朗克常量，/2=6.63X10~J・s.1.光的频率与波长的关系：匕=十・【例1】(多选)下列对光子的认识，正确的是()A.光子说中的光子就是牛顿在微粒说中所说的微粒B.光子说中的光子就是光电效应的光电子C.在空I'可传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子D.光子的能量跟光的频率成正比答案CD解析根据光子说，在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子,简称光子.而牛顿的“微粒说”中的微粒指宏观世界的微小颗粒.光电效应中，金属内的电子吸收光子后克

4、服原子核的库仑引力等束缚，逸出金属表面，成为光电子，故A、B选项错误,C选项正确；由尸=力/知，光子能量E与其频率卜成正比，故D选项正确.二、光电效应的规律和光电效应方程1.光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率，才能发生光电效应.低于极限频率时，无论光照强度多强，都不会发生光电效应.(2)光电子的最大动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大.(3)入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10一9$.(4)当入射光的频率高于极限频率时,单位时间内从金属表面逸

5、出的光电子数目与入射光的强度成正比.2.爱因斯坦光电效应方程&=力v_用伊表示金属的逸出功，％表示金属的极限频率，则//—hVq,【例2］如图1甲所示为研究光电效应的电路图.图1(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转.将滑动变阻器滑片向右移动的过程小,电流表的示数不可能(选填“减小”、“增大”).如果改用频率略低的紫光照射，电流表（选填“一定”“可能”或“一定没”）有示数.（2）当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图像如图乙所示.则光电子的最大初动能为J,金属的逸出功为J.答案（1）减小可

6、能（2）3.2X10'194.8X10-19解析（1）AK间所加的电压为正向电压，光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小，紫光照射可能会发生光电效应，所以电流表可能有示数.（2）由题图乙可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压为一2V时，电流表示数为0,得光电子的最大初动能为2eV,根据光电效应方程凡=力K-/r得//=3eV=4.8X10-'9J.针对训练关于光电效应，以下说法正确的

7、是（）A.光电子的最大动能与入射光的频率成正比B.光电子的最大动能越大，形成的光电流越强C.能否产生光电效应现象，取决于入射光光子的能量是否大于金属的逸出功D.用频率是口的绿光照射某金屈发生了光电效应，改用频率是心的黄光照射该金属一定不发生光电效应答案C解析由光电效应方程知，光电子的最大动能随入射光频率的增大而增大，但不是成正比关系，A错.光电流的强度与入射光的强度成正比，与光电子的最大动能无关，B错.用频率是厶的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是/的黄光照射该金属不一定不发生光电效应，能发生光电效应的条件是入射光光子的能量要大于

8、金属的逸出功，D错，C对.三、用图像表示光电效应的规律1.佩一y图像根据爱因斯坦光电效应方程民=力光电子的最大动能民是入射光频率“的一次函数,图像如图2所示.其横轴截距为金属的极限频率叫，纵轴截距是金属的逸